KRT72—— 静息 CD4+T 细胞抗 HIV-1 感染的新防线

HIV-1 感染难以攻克，为探寻潜在限制因子，中国医科大学研究人员开展关于角蛋白 - 72（KRT72）与 HIV-1 感染关系的研究。结果发现 KRT72 可限制 HIV-1 感染，Vpx 蛋白能降解 KRT72 促进感染。这为抗 HIV-1 治疗提供新思路。

　　在艾滋病研究领域，HIV-1 感染一直是全球公共卫生面临的严峻挑战。HIV-1 在静息 CD4⁺T 细胞中的复制存在诸多限制，其中逆转录和核输入过程面临重重阻碍。此前研究发现，慢病毒辅助蛋白 Vpx 可促进 HIV-1 在静息 CD4⁺T 细胞中的感染，但除了已知的靶点 SAMHD1 外，Vpx 还能克服其他未知的限制因子，然而这个神秘的限制因子究竟是什么，一直困扰着科研人员。

为了解开这一谜团，中国医科大学的研究人员开展了深入研究。他们致力于寻找 Vpx 在静息 CD4⁺T 细胞中克服的未知限制因子，探究其对 HIV-1 感染的影响机制，期望为抗 HIV-1 治疗开辟新的道路。

研究人员通过一系列实验，取得了一系列重要发现。这些成果发表在《Nature Communications》上，为该领域的研究带来了新的曙光。

在研究方法上，研究人员采用了多种关键技术。利用免疫共沉淀（CoIP）技术筛选与 Vpx_rcm相互作用的细胞蛋白；运用 RNA 干扰（RNAi）技术沉默 KRT72 的表达，以此评估其对 HIV-1 感染的影响；通过细胞实验，包括对多种细胞系和原代细胞的研究，深入探究 KRT72 和 Vpx 蛋白在 HIV-1 感染过程中的作用机制 。样本队列来源于健康 donors 以及 HIV-1 感染个体。

在研究结果部分：

• KRT72 是 Vpx_rcm的结合伙伴且特异性表达于静息 CD4⁺T 细胞：研究人员运用免疫共沉淀结合质谱分析技术，发现 KRT72 是一种在静息 CD4⁺T 细胞中高度表达且与 Vpx_rcm相互作用的蛋白。进一步研究表明，KRT72 在多种细胞中的表达具有特异性，仅在静息 CD4⁺T 细胞和毛囊干细胞中高表达，在其他细胞如刺激后的 CD4⁺T 淋巴细胞、原代巨噬细胞等中不表达或低表达。
• Vpx 蛋白降解 KRT72：通过实验观察到，多种来源的 Vpx 蛋白，包括来自 SIV_mac239、SIV_mnd-2、SIV_rcm和 HIV-2 的 Vpx，均能促使 KRT72 蛋白水平下降，且这种降解作用依赖于蛋白酶体。这表明 KRT72 是 Vpx 在静息 CD4⁺T 细胞中通过蛋白酶体降解的新靶点。
• KRT72 限制 HIV-1 感染静息 CD4⁺T 细胞：利用 RNAi 技术沉默 KRT72 的表达后，发现 HIV-1 在静息 CD4⁺T 细胞中的复制显著增加，包括晚期逆转录产物、整合 DNA 和 2-LTR 环化 DNA 水平均升高，而早期逆转录不受影响。这充分说明 KRT72 能够抑制 HIV-1 在静息 CD4⁺T 细胞中的感染。
• Vpx 通过促进 KRT72 降解改善 HIV-1 和 HIV-2 感染：研究发现，Vpx_rcm和 Vpx_mnd-2可通过降解 KRT72 增强 HIV-1 感染。在 HIV-2 感染实验中，KRT72 的缺失同样会影响感染情况，且 Vpx 的存在能够促进 KRT72 降解，进而增强 HIV-2 的感染能力。这表明 Vpx 可以通过降解 KRT72 来恢复 HIV-1 和 HIV-2 的感染能力。
• KRT72 以不依赖 SAMHD1 的方式限制 HIV-1 感染：研究人员通过用 dNTP 前体处理 HIV-1 感染的静息 CD4⁺T 细胞抑制 SAMHD1 的抗病毒活性，同时利用 siRNA 耗尽 KRT72。结果发现，无论是否存在 dNTP，沉默 KRT72 均会导致 HIV-1 感染水平显著增加，这充分证明 KRT72 的抗 HIV-1 活性不依赖于 SAMHD1。
• KRT72 是 HIV-1 进入靶细胞后的抑制剂：研究表明，KRT72 对 HIV-1 在靶细胞中的复制具有抑制作用，且这种抑制作用发生在病毒进入细胞之后。KRT72 能够抑制 HIV-1 的晚期逆转录和核输入，对早期逆转录影响较小。在不同细胞系和原代细胞中，KRT72 均展现出对 HIV-1 感染的抑制效果。
• KRT72 限制 HIV-1 在 HIV-1 感染个体体外 CD4⁺T 细胞中的传播：从 HIV-1 感染个体中分离出 CD4⁺T 细胞，转导表达 KRT72 的慢病毒载体后发现，KRT72 能够有效抑制 HIV-1 在这些细胞中的传播，且对 CD4⁺T 细胞的增殖无明显影响。这进一步证实了 KRT72 在体外对 HIV-1 感染的抑制作用。
• Vpx 对抗 KRT72 以促进 HIV-1 和 HIV-2 感染：在 KRT72 过表达的细胞系中，Vpx 能够促进 KRT72 的降解，进而恢复 HIV-1 和 HIV-2 的复制能力。这再次表明 Vpx 与 KRT72 之间存在对抗关系，且这种关系对 HIV 感染进程具有重要影响。
• KRT72 可能具有抗逆转录病毒的广泛抗病毒活性：研究人员用 VSV-G 假型化的 SIV、马传染性贫血病毒（EIAV）和鼠白血病病毒（MLV）感染 KRT72 过表达的细胞，发现 KRT72 对这些病毒的复制均有抑制作用，表明 KRT72 可能具有广泛的抗逆转录病毒活性。
• KRT72 隔离进入细胞质的 HIV-1 衣壳核心：通过实验观察到，KRT72 主要位于细胞质中，能够与进入细胞的 HIV-1 核心共定位，并将其隔离在细胞质的中间丝网络中，从而抑制 HIV-1 核心向细胞核的运输，减少病毒的逆转录和核输入。
• KRT72 与 HIV-1 进入的核心相互作用：免疫共沉淀实验证实，KRT72 能够与 HIV-1 进入的核心相互结合，且这种结合对其抗病毒活性至关重要。研究还发现了对 KRT72 抑制不敏感的 HIV-1 CA 突变体，进一步验证了 KRT72 与 HIV-1 核心结合在抗病毒过程中的关键作用。
• KRT72 直接结合 HIV-1 核心：体外实验表明，重组 KRT72 蛋白能够直接结合 HIV-1 核心，而其 N 端突变体则失去了这种结合能力。这进一步证明 KRT72 通过直接结合 HIV-1 核心发挥抗病毒作用。
• KRT72 从微管捕获进入的 HIV-1 衣壳：研究发现，KRT72 的抗病毒活性与细胞微丝和微管关系不密切，但它可以捕获 HIV-1 核心，阻止其利用微管向细胞核运输，从而抑制 HIV-1 感染。

综合研究结论和讨论部分，KRT72 作为一种新发现的限制因子，在 HIV-1 感染静息 CD4⁺T 细胞的早期阶段发挥着重要作用。Vpx 蛋白通过降解 KRT72 来促进 HIV-1 感染，揭示了病毒与宿主细胞之间复杂的相互作用机制。此外，KRT72 可能作为一种潜在的抗 HIV-1 治疗靶点，为开发新型抗 HIV 疗法提供了新的方向。这项研究为深入理解静息 CD4⁺T 细胞抵御 HIV-1 感染的机制提供了重要依据，为全球抗击艾滋病的研究工作注入了新的活力，具有重要的理论和实践意义。